枯草芽孢杆菌TR21在香蕉体内及根际的定殖动态

通过浓度梯度诱导法,获得了抗链霉素300 μg/ml、菌落形态及对香蕉枯萎病菌拮抗活性保持不变的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）TR21标记菌株,并采用伤根、灌根和叶腋接种法,研究了其在香蕉体内及根际的定殖情况。结果表明,采用伤根和灌根法接种,标记菌株均能够在香蕉体内定殖和传导,伤根接种定殖总量最大,接种后1 d,球茎中菌量达3.33×106 cfu?g-1,且标记菌株在香蕉根表和根际土壤中也显示出很好的定殖能力,接种后15 d,根表菌量分别为6.18×103 cfu?g-1、5.53×103 cfu?g-1,根际土壤中菌量分别为1.13×104 cfu?g-1、1.04×104 cfu?g-1;2种接种方法中,标记菌株在香蕉体内及根际的定殖动态总体呈下降趋势。采用叶腋法接种,标记菌株仅能在叶片中定殖,其定殖动态表现为“由升到降”趋势。     

巨大芽胞杆菌在3种固沙植物根部的定殖

用200μg?mL-1的卡那霉素标记巨大芽胞杆菌菌株R,并获得抗药标记菌株,明确其在固沙植物杨柴、柠条和油蒿根上的定殖能力。将标记菌株制成菌液,浸种接种至杨柴、柠条和油蒿的种子,待种苗根系生长至约12cm后,测定R菌株在三种植物不同根段的定殖密度和根际效应。结果表明标记菌株在灭菌土壤中定殖密度比在自然土中大,根系不同部位标记菌株定殖密度表现为从上到下逐渐减小,0～3cm根段标记菌株在根际的定殖密度达到最大,9～12cm根段几乎不能分离到标记菌株。三种植物中,杨柴的根际效应最显著,标记菌株在油蒿根际的定殖密度最大。     

植物根组织内生细菌多样性及其促生作用

随着植物微生态系统研究的不断深入,内生细菌的存在和作用已得到广泛共识。内生细菌在植物不同器官分布数量存在显著差异。根内生细菌数量远远超过其他植物器官,具有寄主植物多样性和种属多样性特征,是多种生物因素和非生物因素共同作用的结果。内生细菌可利用风、土壤颗粒、水、农业器具等多种外力条件和人类、鸟、昆虫、线虫等多种媒介从根际土壤定殖在寄主植物根内部,具有溶磷、产生植物激素、固氮、合成铁载体、诱导植物产生抗性、产生抗真菌代谢产物等多种生物功能。笔者对根内生细菌多样性、定殖过程、促生作用及应用前景几方面进行综述,目的在于深入了解植物根组织内生细菌资源,为植物内生菌资源开发利用提供参考。     

内生固氮菌DENB20在不同荒漠植物种体内的定殖动态

内生固氮菌DENB20属于克雷伯氏菌属(Klebsiella Trevisan),为了解其在不同荒漠植物种体内的定殖动态,通过利福平和链霉素标记此菌株并研究分析其在不同荒漠植物种体内的定殖动态。结果表明:灌根接种后,在多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)的根系中,菌群数量逐渐增长,其茎叶中的菌群数量逐渐下降,接种后50~80天,茎叶中不能检测到标记菌株;在黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)的根系和茎叶中菌群数量虽呈逐渐下降趋势,但可保持一定菌量;大叶白麻[Poacynum hendersonii(Hook.f.)Woodson]根系中的菌群数量呈"先降后升"的趋势,其茎叶中的菌群数量逐渐降低,接种后50天,茎叶中标记菌株完全消失。因此,内生固氮菌DENB20可在荒漠植物多枝柽柳、黑果枸杞和大叶白麻的根系中稳定定殖,且定殖能力为大叶白麻多枝柽柳黑果枸杞。     

抗FOC4内生放线菌NJQG-3A1的定殖与防效研究

为明确生防菌NJQG-3A1菌株在香蕉植株根、球茎、假茎、叶和根际土壤中的定殖情况和对香蕉枯萎病的生防作用,为香蕉枯萎病的生防治理提供理论依据,采用抗生素标记法测定菌株NJQG-3A1的定殖能力,以盆栽试验测定其对香蕉枯萎病的防控效果。定殖测定结果表明：以重铬酸钾（100μg/mL）-氨苄青霉素（100μg/mL）标记的NJQG-3A1菌株,可在香蕉根际土壤和植株的根、球茎、假茎中定殖,定殖量表现为：根际土壤＞根＞球茎＞假茎＞叶;在土壤中的定殖量可达1×10⁵ cfu/g;在香蕉植株内定殖量为1×10²~1×10³ cfu/g。盆栽试验结果表明：经NJQG-3A1菌株的发酵液处理后,香蕉植株的株高、茎围、鲜重比对照（接种病原菌,只施用清水）分别提高了99.22%,44.60%,218.67%,与对照差异显著（P＞0.05）;同时,菌株NJQG-3A1对香蕉枯萎病的防控效果显著,叶部与根茎部的病情指数分别为15、10;病情防效为81.82%,88.98%。NJQG-3A1菌株可以在香蕉植株和根际土壤中定殖,且该菌株的发酵液对香蕉枯萎病具有良好的防控效果,对香蕉植株的生长具有促进作用。     

棉花黄萎病拮抗细菌DS45-2菌株在土壤和棉花根内的定殖

通过盆栽试验,对棉花黄萎病拮抗细菌DS45-2菌株在土壤和棉花根际、根内的定殖情况进行了分析。结果表明,在自然条件下,拮抗细菌DS45-2菌株能够在土壤及棉花根际、根内定殖。拮抗菌株DS45-2施到土壤中后的45d内,其定殖数量在开始25d内显著下降,但随后下降缓慢并逐渐趋于稳定,维持在106个·g-1土左右。接菌后45d,DS45-2在棉花根内的定殖菌量达2.35×104个·g-1根,在棉花根际的定殖菌量达97.4×106个·g-1土,且重新分离出的拮抗菌株保持较高的拮抗活性。DS45-2菌株在灭菌土中的定殖数量高于自然土中的数量。随土层深度的增加,定殖菌量呈下降趋势,但变化不明显。     

绿色荧光蛋白基因标记的固氮菌DX120E在甘蔗植株内的定殖

为了探索甘蔗固氮菌DX120E菌株侵入根的方式以及菌株在甘蔗植株内的定殖规律, 确定人工接种固氮菌适宜的侵染浓度和定殖特点, 采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的固氮菌DX120E接种甘蔗组培苗, 以荧光显微镜观察其侵染和定殖情况, 以抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定DX120E菌株的种群动态。结果表明, 菌株DX120E在2个甘蔗品种的根、叶鞘和叶内均能定殖, 定殖菌量依次均为根>叶鞘>叶; 不同接种浓度下, 最大定殖数量无显著差异, 10² CFU mL^–1的接种量足够侵入甘蔗并积累定殖。DX120E从甘蔗根表面的裂隙、主根和侧根发生处及根的断裂处均可侵入, 主要在根表面细胞间隙和细胞内大量定殖, 同时也可迁移到叶片的叶肉细胞和维管束细胞中定殖。     

植物根际促生菌的研究进展及其应用现状

为了解植物根际促生菌(PGPR)的作用机理及定殖动态,综述了植物促生菌的种类和研究进展、影响微生物在植物根部定殖的主要因素、定殖微生物的检测方法、植物促生菌的促生机制包括产生铁载体、固氮、解磷、产生植物生长素等。得出结论应加强PGPR菌株的筛选及适应能力的研究,并将分子生物学技术应用到PGPR的研究中,充分利用传统培养方法与分子生物学技术相结合,跟踪植物根际菌群的变化、演替规律,对今后研究方向进行了分析和展望。     

绿色荧光蛋白标记的枯草芽胞杆菌R31在西芹根际定殖研究

为了更直观地了解植物内生枯草芽胞杆菌R31在西芹根际定殖情况,评估其定殖能力,为西芹黄萎病生物防治提供依据。通过原生质体转化法将携带绿色荧光蛋白基因的质粒pHT315-gfp导入枯草芽胞杆菌R31细胞中,对菌株进行gfp标记,然后利用gfp标记菌株灌根处理西芹苗,研究其在西芹根际的定殖形式和能力。结果获得了携带pHT315-gfp质粒的R31-gfp菌株,该质粒可以在R31细胞中稳定表达,标记菌R31-gfp在蓝光激发下可以稳定发出强的绿色荧光。利用标记菌接种西芹幼苗后,可以在根系表皮检测到绿色荧光膜。对其定殖量的检测发现,接种3天后标记菌在根表和根际土中稳定定殖,定殖量分别达到1.4×10⁴ cfu/g和7.6×10⁴ cfu/g,并长期以该水平稳定定殖,到第65天仍可在根表和根际土检测到9.1×10⁴ cfu/g和3.17×10⁵ cfu/g的R31-gfp。由此得出,R31可以在西芹根表形成菌膜,并在根际长期稳定定殖。     

灯盏花内生细菌分离及其鉴定

为了解决灯盏花资源紧缺问题,对灯盏花植株及其根际土壤内生细菌进行分离鉴定。利用纯培养方法分离植物内生细菌,根据菌株形态及16S rRNA基因序列系统发育分析对分离到的内生细菌进行鉴定。结果表明获得内生细菌共100株,植株中分离得到62株、土壤中分离得到38株,其中芽孢杆菌属(Bacillus)和假单孢属(Pseudomonas)为灯盏花和根际土壤内生细菌的优势属,分别占总数的55%、28%。表明灯盏花不同部位和根际土壤内生细菌的数量、分布和种群存有差异性,叶部和正常根际土壤中分离到的内生细菌种类最多。     

抗香蕉枯萎病甲基营养型芽孢杆菌的鉴定及定殖

为系统评价分离自天然饼肥发酵液4-L-16菌株的抗真菌活性及定殖规律。以尖饱镰刀菌Race 4(Fusarium oxysporum f.sp.cubense Race 4)等9种病原菌为靶标菌株,采用平板对峙、含药介质法检测菌株抗真菌活性,并通过革兰氏染色、形态观察、生理生化特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定。结果表明:4-L-16菌株对9种植物病原菌具有广谱抗性,菌丝生长抑制率可达28.05%~76.07%,孢子萌发抑制率达24.44%~70.00%,其中对香蕉枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发抑制率分别为76.07%和70%,经鉴定该菌株为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。经抗生素标记,获得抗600μg/mL利福平的标记菌株,盆栽接种试验表明标记菌在香蕉根际土壤和植株体内具有良好定殖能力,接种第10天土壤中菌量达到最大值为6.67×10~6CFU/g,随时间延长,定殖数量逐渐降低,25天后数量趋于稳定,为2.05×10~6CFU/g。香蕉植株内定殖以根系最多,为4.38×10~3CFU/g。甲基营养型芽孢杆菌4-L-16菌株广谱抗真菌活性、良好的定殖能力,已成为香蕉枯萎病生物防治新的菌种资源。     

杜仲内生真菌DZJ07的GFP标记及在小麦植株中的定殖

杜仲内生真菌DZJ07对小麦纹枯病菌有较好的防治作用,为了阐明其在小麦植株中的生态适应性,通过农杆菌介导转化法将绿色荧光蛋白基因(gfp)表达载体质粒pDHt-bar-gfp转入DZJ07菌株中,获得了带绿色荧光且遗传稳定的转化子,比较了荧光转化子DZJ07-6和原始菌株在菌落形态、生长特性、拮抗特性以及对小麦纹枯病防治效果等方面的特性,结果发现,荧光转化子DZJ07-6和原始菌株在上述特性方面无明显差别。在此基础上,温室条件下研究了荧光转化子DZJ07-6在小麦植株的定殖动态,荧光显微观察发现荧光转化子DZJ07-6可侵染小麦根系,在小麦根和茎组织的细胞间隙和细胞内大量定殖,平板稀释结果表明,荧光转化子DZJ07-6在小麦根际、根和茎内均能定殖,截止生长的第34天,小麦根际、根内以及茎组织的DZJ07-6菌量分别为2.72×10~6,0.62×10~4,2.26×10~3cfu/g。结果为深入研究DZJ07菌株内生性及生防作用机理奠定了基础。     

内生枯草芽孢杆菌Thhy1的促生与定殖力研究

采用种子萌发及盆栽试验测定菌株Thhy1对番茄的促生长作用。结果表明：菌株培养液浓度在40%以下对番茄种子萌发具有强的促生作用,大于40%时对番茄种子萌发具有抑制作用;菌株培养液比菌株胞外分泌物对种子的萌发促生作用好;菌株Thhy1培养液对幼苗平均鲜重和干重增长率均达到120%以上;对幼苗的平均株高增长62.01%;对幼苗的平均根长增长率为44.14%;对幼苗的平均茎粗增长率为50.00%。以抗利福平（300 μg/mL）的拮抗病原菌双抗性为标准,测定菌株Thhy1的内生及定殖性。采用浸种和叶片涂抹两种方法,结果证明菌株Thhy1能在番茄体内定殖,其中叶片涂抹法在植株体内的定殖量较浸种处理多。     

广谱植物内生真菌枫香拟茎点霉生态功能的研究进展

旨在证明枫香拟茎点霉(Phomopsis liquidambari)有潜力成为广谱内生菌的模式菌株之一,有利于促进内生真菌与宿主植物之间的研究更加系统化、完整化。本研究综述了一株广谱植物内生真菌P.liquidambari在改善土壤化学特性,修复受污染的土壤,优化农业生态,提高农作物产量方面的作用。并从真菌定殖情况、植物生理响应和土壤环境优化三个方面,将该菌株与当前研究较多的印度梨形孢(Piriformospora indica)进行比较,并展望了P.liquidambari的研究前景。     

不同施肥处理对茶树根际细菌多样性的影响

采用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)方法测定茶树根际和根围土细菌群落丰富度,结合土壤pH和C/N分析影响因子,并通过16S rRNA基因序列分析特异菌株的系统发育地位,最后利用比色法对茶树根系生长素(IAA)含量进行定量检测,探讨不同施肥处理下茶树根际和根围土细菌的群落的变化以及对茶树根系生长的促进影响。结果表明：有机肥能明显增加土壤C/N,C/N与细菌丰富度正相关,相关系数(r)为0.93(P＜0.05);有机肥与化肥(7:3)的处理,根际细菌多样性最高,有机肥与化肥(95:5)的处理,根围土中的细菌多样性最高;化肥和有机肥会影响特异菌种的定殖效率;茶树根生长素(IAA)定量测定发现,根际细菌多样性最高的处理,根系IAA的含量也最高。研究表明有机肥施用能提高节土壤C/N和微生物区系多样性但对土壤pH的提升有限;C/N与茶树根际细菌群落多样性正相关。     

根际促生菌的生防机理及用作生防制剂的潜能

植物根际促生菌是一类可以显著提高植物生活力或植物抗病害能力的天然土壤细菌,除可经由多种途径促进植物的营养吸收与物质积累、提高植物的各项生长参数与生理生化指标外,其还可通过多种途径对植物病害加以防治。根际促生菌的生物防治活性依赖于其在植物根际的定殖,并经由特定生防活性物质的分泌、对植物系统抗性的诱导来加以实现。利用根际促生菌在植物根际的定殖,可对植物病害病原菌的生长造成抑制,这对于一些难以使用化学药剂进行防治的植物病害十分关键。本文论述了根际促生菌的生物防治机理,并探讨了将根际促生菌用作植物病害的生物防治剂的可能性,可为生态农业的发展提供了新思路。     

植物与微生物互作的研究进展

植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物-微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌（包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌）对植物生长发育的影响等进行了综述,并就其将来的研究方向做了展望。     

植物根际土壤细菌的分离与鉴定

为了揭示不同植物根际土壤细菌的群落结构和多样性,以期为更好地利用植物根际土壤细菌奠定基础。笔者采用稀释分离法,对12种不同植物的根际土壤细菌进行了分离,并采用16SrDNA序列测定与系统发育分析法初步确定了细菌的分类地位。结果表明,不同种类植物的根际土壤中,可培养细菌的多样性不同,重茬地和多年生植物的根际土壤中细菌的种类和数量较多;12种植物的根际土壤中共分离得到芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、短杆菌属(Brevibacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)和Massilia等8个属的137株细菌,其中,芽孢杆菌属为优势属,占81.0%。芽孢杆菌属内占主要比例的有：B.megaterium、B.aryabhattai、B.subtilis、B.amyloliquefaciens等种,其中B.subtilis,B.amyloliquefaciens等细菌种类据文献报道为有益微生物,可以在今后的研究中进行开发和利用。植物根际土壤中的可培养细菌种类丰富多样,有望成为有益微生物资源库进行开发利用。     

韭菜根际真菌和内生真菌种群多样性分析

在前期研究发现,韭菜处理可以减轻香蕉枯萎病和根结线虫病害的发生,推测韭菜中含有能抑制病原菌及致死根结线虫的生防菌。对韭菜根际真菌和内生(叶片和根系)真菌的种群结构及多样性进行比较分析,以期为分离鉴定韭菜中抑菌和杀根结线虫的生防真菌提供理论依据。通过Illumina平台对韭菜根际真菌和内生(叶片和根系)真菌样品中的18S rRNA序列进行测序,并进行生物信息学分析。结果表明:从韭菜根际土壤、根系、叶片中获得348 484高质量序列和123个操作分类单元(OTU)。根际真菌的Chao、ACE、Shannon指数显著高于内生真菌(叶片和根系),而Simpson指数则显著小于内生真菌。根际真菌群落主要由子囊菌门(Ascomycota)(67. 20%)和担子菌门(Basidiomycota)(24.44%) 2个菌门组成;而内生真菌主要由子囊菌门组成,在叶片和根系中含量分别为91. 39%和96. 60%。在检测到的5个菌门中,内生真菌中子囊菌门显著高于根际土壤,其他菌门则显著低于根际土壤。叶片和根系中内生真菌稍有不同,但是差异并不显著。该研究表明,韭菜根际真菌和内生真菌的种群结构存在显著差异,根际真菌的多样性及丰富性显著高于内生真菌。该研究为分离鉴定韭菜中抑制植物病原菌及致死根结线虫的生防真菌提供参考。     

葛藤根区AM真菌定殖率及孢子密度周年性变化初探

2004.7~2005.6在陕西省武功县以粉葛与药葛为调查对象,对葛藤根际AM真菌的定殖率和根际土壤的孢子数量进行了周年性调查。调查结果初步表明：不同品种间葛藤根区AM真菌定殖率不同,且随植物的生长周期呈现不同的变化趋势。粉葛的泡囊定殖率和总定殖率最高值出现在3月份, 4月份降至最低,药葛的总定殖率和泡囊定殖率最高出现在1月份而最低值出现在6月份。菌丝与丛枝定殖率在两品种间变化规律基本一致,高峰期都出现在冬季,低峰期则出现在春末夏初,夏季为葛藤根区AM 真菌的产孢高峰期,孢子密度与丛枝定殖率呈正相关,最低值出现在冬季,最高值出现在夏季,与葛藤的生长旺季相一致。